水利水电工程施工课程设计.doc
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1、水利工程施工课程设计计算说明书一、基本资料大渡河上某水电工程采用单戗立堵进占,河床的剖面图见图1。戗堤处水位流量关系见表1和图2。戗堤端部边坡系数,截流戗堤两侧的边坡为1:1.5。截流材料采用当地的中粒黑云二长花岗岩,容重为26KN/m3。该工程采用左右岸各布置一条导流洞导流,左、右导流隧洞联合泄流的上游水位和泄流流量关系见表2和图3。图1:河床剖面图表1 坝址处天然水位流量关系流 量(m3/s)2503174105001000水位(m)952.15952.71953.48954.00955.87图2:坝址处天然水位流量关系曲线表2 上游水位导流隧洞泄流量关系泄流流量(m3/s)0150300
2、4108001400上游水位(m)953.00955.40957.03958.00960.66964.12作图如下 图3:上游水位导流隧洞泄流量关系曲线 每位同学按不同的设计流量进行无护底情况下截流水力计算,并确定相应的截流设计方案。按以下公式确定截流设计流量,计算时不考虑戗堤渗透流量和上游槽蓄流量。截流设计是施工导流设计重要组成部分,其设计过程比较复杂,目前我国水利水电工程截流多采用立堵截流,本次设计按立堵截流设计,有多种设计方法。其设计分为:截流水力计算、截流水力分区和备料量设计。截流设计流量的确定,通常按频率法确定,也即根据已选定的截流时段,采用该时段内一定频率的某种特征流量值作为设计流
3、量。一般地,多采用截流时段5%10的月平均或者旬平均流量作为设计标准。截流的水力计算中龙口流速的确定一般采用图解法(详细见水利工程施工P3942),以下对于图解法及图解法的量化法,三曲线法做如下介绍。二、截流的水力计算1、 计算下游水位、戗堤高度、戗堤水深由,根据戗堤处水位流量关系曲线,由内插法可知,;安全超高1.0m由,,;.2、 根据已知的泄流量与上游水位关系绘制曲线150.00300.00410.00800.001400.00955.40957.03958.00960.66964.122.123.754.727.3810.84作图如下图4:龙口泄水曲线由龙口泄水能力计算按照宽顶堰公式计算
4、:式中 流量系数当,为淹没流,当,为非淹没流,龙口平均过水宽度梯形断面:三角形断面:龙口上游水头梯形断面:三角形断面:其中龙口上下游水位差戗堤高度戗堤端部边坡系数,取龙口上游水位河道底板高程由连续方程可得龙口流速计算公式为 : -淹没流时:式中龙口底板以上的下游水深非淹没流时:式中龙口断面的临界水深I即淹没出流时: 对于梯形断面: 对三角形断面:。II非淹没出流时: 对于梯形断面:对三角形断面:;以下以假设戗堤顶部B为下列数值时为例,演算曲线的过程,河床底部无护底。B=40m流量落差计算表400.52.780.18 0.34826.78191.34 13.280.30 0.38327.2827
5、4.92 1.53.780.40 0.38527.78348.16 24.280.47 0.38528.28427.03 2.54.780.52 0.38528.78512.91 35.280.57 0.38529.28605.80 3.55.780.61 0.38529.78705.71 46.280.64 0.38530.28812.65 4.56.780.66 0.38530.78926.67 57.280.69 0.38531.281047.79 5.57.780.71 0.38531.781176.07 68.280.72 0.38532.281311.56 6.58.780.74
6、0.38532.781454.32 B=35m流量落差计算表350.52.780.180.3521.78155.6313.280.300.3822.28225.151.53.780.400.3922.78285.6624.280.470.3923.28351.712.54.780.520.3923.78424.0035.280.570.3924.28502.563.55.780.610.3924.78587.4546.280.640.3925.28678.714.56.780.660.3925.78776.4057.280.690.3926.28880.585.57.780.710.3926.
7、78991.3368.280.720.3927.281108.726.58.780.740.3927.781232.82B=30m流量落差计算表300.52.780.180.3516.78119.9113.280.300.3817.28174.621.53.780.400.3917.78222.9624.280.470.3918.28276.172.54.780.520.3918.78334.8535.280.570.3919.28399.083.55.780.610.3919.78468.9246.280.640.3920.28544.484.56.780.660.3920.78625.82
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